今年，北半球遭遇了百年不遇的異常氣候。一是全球多地連續(xù)出現(xiàn)的高溫天氣，讓用電負(fù)荷陡增；二是降雨的減少和持續(xù)的干旱對水力發(fā)電造成了嚴(yán)重的干擾，電力供給大減。這供需的一減一增，使各國的電力都出現(xiàn)了較大缺口。如何通過用戶側(cè)資源與電網(wǎng)供需互動，緩解電網(wǎng)負(fù)荷壓力成為熱點問題，虛擬電廠也頻頻進入公眾視野。
何為“虛擬電廠”？其實，虛擬電廠是一套能源管理系統(tǒng)，它安裝在工廠等用電大戶的控制終端，通過先進計量、信息通信、控制和管理技術(shù)，把可中斷的如空調(diào)、照明等負(fù)荷納入到控制序列，在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)的情況下，通過精準(zhǔn)控制達(dá)到供需平衡。例如，在夏季用電高峰時，虛擬電廠可實現(xiàn)商場負(fù)荷與電網(wǎng)的智能互動，通過將商場空調(diào)溫度提升1~2攝氏度，從而大幅降低商場空調(diào)負(fù)荷，緩解電網(wǎng)用電壓力。虛擬電廠還能通過對用戶側(cè)分布式光伏、風(fēng)電等新能源和儲能系統(tǒng)進行聚合管理和集成調(diào)控，為電網(wǎng)安全運行提供支撐。
在我國，隨著碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的推進以及構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的深入，虛擬電廠作為智能化、低碳化轉(zhuǎn)型的未來方向和趨勢，越來越受到政府和投資人的重視。
譬如，國家發(fā)展改革委等部門印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》進一步提出，開展工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)負(fù)荷、大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷、用戶側(cè)儲能、新能源汽車與電網(wǎng)能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。天津、北京、上海等10余省份也相繼發(fā)布的“十四五”能源電力發(fā)展規(guī)劃及碳達(dá)峰實施方案等，均對發(fā)展虛擬電廠提出了明確要求。此外，山東、廣東等省份還加速推動虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨市場交易。
從理論上講，虛擬電廠不僅能實現(xiàn)電力主動科學(xué)調(diào)峰，還能提高清潔使用能源效率。如果能夠大面積系統(tǒng)性推廣，將對我國雙碳戰(zhàn)略落地推廣起到推進作用。2021年，國家電網(wǎng)有限公司就在上海黃浦區(qū)開展了國內(nèi)首次基于虛擬電廠技術(shù)的電力需求響應(yīng)行動。3個小時里，有12837家電力用戶參與了此次響應(yīng)行動，最大填谷負(fù)荷達(dá)到了50萬千瓦。按照碳排放折算，可以減少碳排放400噸以上。這充分說明了虛擬電廠通過對用電側(cè)的精準(zhǔn)管控，可以實現(xiàn)智慧減碳。
不過目前來看，我國的虛擬電廠仍處在發(fā)展的早期，還存在幾下幾方面問題：一是整體上缺乏頂層設(shè)計。國家層面還沒有出臺專項的虛擬電廠政策，商業(yè)模式尚需進一步明確，盈利能力也有待催化。二是虛擬電廠項目涉及的技術(shù)眾多，其中一些技術(shù)瓶頸現(xiàn)在還沒有得到很好的解決。三是目前虛擬電廠平臺、終端成本較高，如何優(yōu)化成本也至關(guān)重要。
未來，我們需要進一步完善虛擬電廠參與電力市場的主體認(rèn)定、準(zhǔn)入、交易和結(jié)算規(guī)則，通過頂層設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)制定，引導(dǎo)虛擬電廠參與電力市場、電力調(diào)峰輔助服務(wù)。同時，我們要充分發(fā)揮我國分布式可再生能源大規(guī)模裝機優(yōu)勢，通過虛擬電廠聚合大量光伏和儲能設(shè)備，實現(xiàn)規(guī)模效益，降低用電及基礎(chǔ)設(shè)施投資成本，提高電網(wǎng)安全性。
原標(biāo)題：虛擬電廠：削峰填谷 智慧減碳
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